KR20180008652A - 화소 회로 및 그 구동 방법, 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 화소 회로, 구동 방법 및 디스플레이 패널으로서,화소 회로는 구동 트랜지스터(MD); 제어전극(G)이 하나의 제1 스캐닝선에 연결되고 두개의 피 제어전극(D, S)이 각각 하나의 데이터선과 구동 트랜지스터(MD)의 제어전극(G)에 연결되는 제1 트랜지스터(M1); 제어전극(G)이 하나의 제어선에 연결되고 두개의 피 제어전극(D, S)이 각각 하나의 제1 전원선과 구동 트랜지스터(MD)의 하나의 피 제어전극(D)에 연결되는 제2 트랜지스터(M2); 제어전극(G)이 하나의 제2 스캐닝선에 연결되고 두개의 피 제어전극(S D)은 각각 하나의 제2 전원선과 구동 트랜지스터(MD)의 다른 하나의 피 제어전극(S)에 연결되는 제3 트랜지스터(M3); 양단이 각각 구동 트랜지스터(MD)의 제어전극(G)과 상기 다른 하나의 피 제어전극(S)에 연결되는 구동 커패시터(CST); 및 하나의 제3 전원선과 구동 트랜지스터(MD)의 상기 다른 하나의 피 제어전극(S)사이에 병렬 연결된 발광 다이오드((DOLED)) 및 하나의 자신의 유도 커패시터(COLED)를 구비하는 발광 소자를 포함한다. 상기 구성은 구동 트랜지스터의 역치 전압이 디스플레이 효과에 대한 영향을 해소하였다.

Description

화소 회로 및 그 구동 방법, 디스플레이 패널
본 발명은 유기 발광 디스플레이 패널에 관한 것이며, 특히 유기 발광 디스플레이 패널의 역치 전압을 보정할수 있는 화소 구동 회로 및 구동 방법에 관한 것이다.
유기 전계 발광 다이오드（Organic　Light Emitting　Diode, OLED）는 일종 전류형 발광 소재로서 고성능 유기 발광 디스플레이 패널에 점점 많이 적용되고 있다. 도1을 결부하면, 현재의 OLED디스플레이 패널 화소 회로는 구동 트랜지스터（TransiSTor, MD）, 스위치 작용을 하는 트랜지스터(M1), 하나의 커패시터(CST) 및 하나의 유기 발광 소재, 즉 2T1C를 포함한다. 그 중, 유기 발광 소재는 하나의 유기 발광 다이오드(DOLED)및 하나의 자신의 유도 커패시터(COLED)를 포함한다. 트랜지스터(M1)는 데이터 신호(VDATA)에 연결되여 스캐닝 신호(VSCAN)의 제어를 받으며, 구동 트랜지스터(MD)는 화소 전원(VDD)에 연결되고 트랜지스터(M1)를 통해 데이터 신호(VDATA)에도 연결되며, 커패시터(CST)양단에 각각 화소 전원(VDD)및 트랜지스터(M1)와 구동 트랜지스터(MD)사이의 노드(A)가 연결하고, 유기 발광 다이오드(DOLED) 및 유도 커패시터(COLED)는 트랜지스터(MD)과 외부 전원(VSS)사이에 병렬 연결된다. 그 중, 외부 전원(VSS)의 전압은 화소 전원(VDD)의 전압보다 낮으며, 예를 들어 대지 전압일 수 있다. 트랜지스터(M1)의 게이트 전극이 스캐닝 신호(VSCAN)가 트랜지스터(M1)를 개시하는 것을 호응할때, 데이터 신호(VDATA)는 커패시터(CST)에 충전을 시작하며, 그 다음 커패시터(CST)의 전압을 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극에 가하여, 이로하여 구동 트랜지스터(MD)를 턴온시켜서, 전류가 유기 발광 소재를 흐름으로서 발광한다.
구동 트랜지스터(MD)를 통해 유기 발광 소재에 제공한 전류는 다음 공식에 의해 계산된다:
IOLED=1/2*β(VGS-VTH)2---공식1
그 중, IOLED은 유기 발광 소재를 흐르는 전류이고, VGS은 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극과 소스 전극사이에 가한 전압이며, VGS은 CST양단 전압에 의해 결정되고, VTH은 구동 트랜지스터(MD)의 역치 전압이고, β은 구동 트랜지스터(MD)의 이득 계수(gain factor)이며, 소재의 사이즈 및 반도체 캐리어 이동율에 의해 결정된다. 공식1로부터 알수 있다 싶이, 유기 발광 소재를 흐르는 전류는 구동 트랜지스터(MD)의 역치 전압의 영향을 받는다. 생성하는 과정에서 유기 발광 디스플레이 패널중의 각 트랜지스터의 역치 전압과 전자 이동률이 모두 상이하기에, 설사 같은 VGS를 부여하여도 회로에서 생성한 전류　IOLED는 여전히 차이가 있음으로, 이로하여 휘도 불균일을 초래한다.
상기와 같은 점을 고려하여, 본 발명은 역치의 불균일을 해소할 수 있고 또는 드리프트이 야기한 전류 변화가 디스플레이 효과에 대한 영향을 해소할 수 있는 화소 회로 및 그 구동 방법과 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명의 실시예는, 구동 트랜지스터; 제어전극이 하나의 제1 스캐닝선에 연결되고 두개의 피 제어(controlled)전극이 하나의 데이터선과 상기 구동 트랜지스터의 제어전극에 각각 연결되는 제1 트랜지스터; 제어전극이 하나의 제어선에 연결되고 두개의 피 제어전극이 하나의 제1 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 하나의 피 제어전극에 각각 연결되는 제2 트랜지스터; 제어전극이 하나의 제2 스캐닝선에 연결되고 두개의 피 제어전극이 하나의 제2 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 다른 하나의 피 제어전극에 각각 연결되는 제3 트랜지스터; 양단이 상기 구동 트랜지스터의 제어전극과 상기 다른 하나의 피 제어전극에 각각 연결되는 구동 커패시터; 및 하나의 제3 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 상기 다른 하나의 피 제어전극사이에 병렬 연결된 발광 다이오드 및 하나의 자신의 유도 커패시터를 구비하는 발광 소자를 포함하는 화소 회로를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 하나의 게이트 전극을 구비한 구동 트랜지스터; 하나의 데이터선과 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극사이에 연결되고, 하나의 제1 스캐닝선에 연결되는 하나의게이트 전극을 구비한 제1 트랜지스터; 하나의 제1 전원선과 상기 구동 트랜지스터사이에 연결되고, 하나의 제어선에 연결되는 하나의 게이트 전극을 구비한 제2 트랜지스터; 하나의 제2 전원선과 상기 구동 트랜지스터사이에 연결되고, 하나의 제2 스캐닝선에 연결되는 하나의 게이트 전극을 구비한 제3 트랜지스터; 하나의 제3 전원선과 상기 구동 트랜지스터사이에 연결되는 발광 소자; 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 발광 소자사이에 연결되는 구동 커패시터; 및 상기 발광 소자에 병렬 연결되는 부가 커패시터를 포함하는 화소 회로를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 복수의 어레이로 배열된 상기와 같은 화소 회로; 상기 제1 스캐닝선 및 제2 스캐닝선에 스캐닝 신호를 각각 제공하기 위한 스캐닝 구동 유닛; 상기 제어선에 발사 제어 신호를 제공하기 위한 발사 제어 구동 유닛; 상기 데이터선에 데이터 신호를 제공하기 위한 데이터 구동 유닛; 상기 제1 전원선에 제1 전압을 제공하기 위한 제1 전원; 상기 제2 전원선에 제2 전압을 제공하기 위한 제2 전원; 및 상기 제3 전원선에 제3 전압을 제공하기 위한 제3 전원을 포함하는 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 상기와 같은 화소 회로에 적용되는 화소 회로의 구동 방법을 제공하고, 상기 구동 트랜지스터는 하나의 역치 전압을 구비하고, 상기 구동 방법은:상기 제1 트랜지스터 내지 제3 트랜지스터를 턴온시켜서, 상기 구동 커패시터에 저장된 전하를 상기 제1 트랜지스터 및 제3 트랜지스터를 각각 통과하여 상기 데이터선 및 제2 전원선에 방출하는 단계; 상기 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 턴온시키고 제3 트랜지스터를 턴오프시켜서, 상기 데이터선은 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 구동 트랜지스터에 하나의 기준 전압을 출력하고, 상기 제1 전원선에 의해 제공되는 제1 전압이 상기 제2 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 통해, 상기 구동 트랜지스터의 제어전극과 하나의 피 제어전극 양단 전압이 상기 역치 전압에 도달할 때까지 상기 구동 커패시터에 충전하는 단계;상기 제1 트랜지스터를 턴온시키고, 제2 및 제3 트랜지스터를 턴오프시켜서, 상기 데이터선은 상기 기준 전압보다 큰 하나의 데이터 전압을 출력하고, 상기 구동 커패시터의 양단 전압은 상기 역치 전압과 다른 전값의 합에 도달할때까지 충전되는 단계- 상기 다른 하나의 전압값은 상기 데이터 전압과 기준 전압의 차이에 관련됨-; 및 상기 제1및 제3 트랜지스터를 턴오프시키고, 제2 트랜지스터를 턴온시켜서, 상기 구동 커패시터가 상기 구동 트랜지스터를 턴온하도록 구동하여 상기 제1 전압이 상기 발광 소자를 발광하도록 구동시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는, 상기와 같은 화소 회로에 적용되는 화소 회로의 구동 방법을 제공하고, 상기 구동 트랜지스터는 하나의 역치 전압을 구비하고, 상기 구동 방법은: 상기 제1 트랜지스터 내지 제3 트랜지스터를 턴온시켜서, 구동 트랜지스터를 턴온하고 상기 구동 커패시터 및 상기 발광 소자의 각자 양단의 전압을 리셋하는 단계;상기 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 턴온시키고, 제3 트랜지스터를 턴오프시켜서, 상기 데이터선은 하나의 기준 전압을 출력하여 상기 구동 커패시터, 구동 트랜지스터 및 발광 소자가 서로 연결된 제1 노드의 전압은 상기 기준 전압과 상기 역치 전압의 차이로 되는 단계; 상기 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 턴온시키고, 제3 트랜지스터를 턴오프시켜서, 상기 데이터선은 상기 기준 전압보다 큰 하나의 데이터 전압을 출력하여, 구동 커패시터의 양단 전압이 상기 역치 전압과 다른 하나의 전압값의 합으로 되고, 상기 다른 하나의 전압값은 상기 데이터 전압과 상기 기준 전압의 차이에 관련되는 단계; 및 상기 제1 트랜지스터 내지 제3 트랜지스터를 턴오프시키고, 제2 트랜지스터를 턴온시켜서, 이로하여 상기 구동 커패시터로 상기 구동 트랜지스터를 턴온하며 이로하여 상기 제1 전압이 상기 발광 소자를 구동하여 발광시킨다.
본 발명에서, 발광 소자를 흐르는 전류는 단지 데이터 신호 전후의 두개의 전압과 연관되고, 이로하여 역치 전압의 변화가 발광 소자를 흐르는 전류에 해한 영향을 줄인다. 전통적인 2T1C구성과 비하면, 같은 역치 전압의 변화하에서, 전류의 변화가 뚜렷하게 낮아지고, 더 나아가 디스플레이 효과를 아주 좋게 개선하였다.
아래 도면은 구체적인 실시 예와 결합하여 본 발명의 각 실시예를 상세하게 설명한다. 도면중에 도시된 각 소자는 실제 크기 및 비례관계를 대표하지 않으며, 다만 상세하게 설명하기 위하여 도시된 개략도이며, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도1은 현재 화소 회로의 개략도이다.
도2는 본 발명의 디스플레이 패널의 블록도이다.
도3은 도1의 디스플레이 패널의 제1 실시형태의 화소 회로의 개략도이다.
도4a, 4b는 각각 본 발명 제1 실시형태에 따르는 타이밍도 및 도3의 화소 회로가 상기 타이밍도의 제1 스테이지에서의 작업 개략도이다.
도5a, 5b는 각각 타이밍도 및 도3의 화소 회로가 상기 타이밍도의 제2 스테이지에서의 작업 개략도이다.
도6a, 6b는 각각 타이밍도 및 도3의 화소 회로가 상기 타이밍도의 제3 스테이지에서의 작업 개략도이다.
도7a, 7b는 각각 타이밍도 및 도3의 화소 회로가 상기 타이밍도의 제4 스테이지에서의 작업 개략도이다.
도8은 도3의 화소 회로의 구동 트랜지스터의 역치와 발광 다이오드를 통과하는 전류의 전류 변화 관계도이다.
도9은 도1의 디스플레이 패널의 제2 실시예의 화소 회로의 개략도이다.
도10a 및 10b은 각각 도3의 화소 회로의 제2실시예의 타이밍도 및 상기 화소 회로가 상기 타이밍도의 제3 스테이지에서의 작업 개략도이다.
도11은 도10b의 타이밍에서 화소 회로의 구동 트랜지스터의 캐리어 이동율(carrier mobility)과 발광 다이오드의 전류 변화 관계의 개략도이다.
본 발명의 목적, 기술안 및 장점을 더욱 명확하게 하기위하여, 하기에서 복수의 실시예 및 도면을 결합하여 본 발명을 진일보 상세하게 설명한다. 여기에서 사용한 실시예는 다만 본 발명응 설명할뿐, 본 발명을 한정한것이 아니다.
도2를 참조하면, 디스플레이 패널(8)은, 스캐닝 구동 유닛(10), 데이터 구동 유닛(20), 발사 제어 구동 유닛(30), 디스플레이 유닛(40), 제1 전원(50), 제2 전원(60) 및 제3 전원(65)을 포함하고, 디스플레이 유닛(40)은 복수의 행렬이 배열된 화소 회로(70)를 포함한다. 스캐닝 구동 유닛(10), 데이터 구동 유닛(20), 발사 제어 구동 유닛(30)은 각각의 화소 회로(70)에 스캐닝 신호VSCAN（제1 스캐닝 신호(VSCAN1) 및 제2 스캐닝 신호(VSCAN2)를 포함한다）, 데이터 신호(VDATA)와 발사 제어 신호(VEM)를 각각 제공한다. 제1 전원(50), 제2 전원(60) 및 제3 전원(65)은 각각의 화소 회로(70)에 제1 전압(VDD), 제2 전압(VRST) 및 제3 전압(VSS)을 각각 제공한다.
도3을 참조하면, 본 발명 제1 실시형태의 화소 회로(70)는 제1 스캐닝 신호(VSCAN1)를 전송하기 위한 제1 스캐닝선, 제2 스캐닝 신호(VSCAN2)를 전송하기 위한 제2 스캐닝선, 제1 전원(50)을 전송하기 위한 제1 전원선, 제2 전원(60)을 전송하기 위한 제2 전원선, 제3 전원(65)을 전송하기 위한 제3 전원선, 데이터 신호(VDATA)를 전송하기 위한 데이터선, 발사 제어 신호(VEM)를 전송하기 위한 제어선를 구비한다. 화소 회로(70)는:
구동 트랜지스터(MD);
제어전극이 상기 제1 스캐닝선에 연결되고 두개의 피 제어전극이 각각 하나의 데이터선과 상기 구동 트랜지스터(MD)의 제어전극에 연결되는 제1 트랜지스터(M1);
제어전극이 상기 제어선에 연결되고 두개의 피 제어전극이 각각 제1 전원선 및 상기 구동 트랜지스터(MD)의 하나의 피 제어전극에 연결되는 제2 트랜지스터(M2);
제어전극이 제2 스캐닝선에 연결되고 두개의 피 제어전극이 각각 상기 제2 전원선 및 상기 구동 트랜지스터(MD)의 다른 하나의 피 제어전극에 연결되는 제3 트랜지스터(M3);
양단이 각각 상기 구동 트랜지스터(MD)의 제어전극 및 상기 다른 하나의 피 제어전극에 연결되는 구동 커패시터(CST); 및
제3 전원선과 상기 구동 트랜지스터(MD)의 상기 다른 하나의 피 제어전극사이에 병렬 연결된 발광 다이오드(DOLED) 및 하나의 자신의 유도 커패시터(COLED)를 구비하는 발광 소자를 더 포함한다.
구체적으로, 하기 실시예에서, 발광 소자로서 유기 발광 다이오드（OLED）를 예로 하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않음을 이해 해야한다. 예를 들어, 이 발광 소자는 무기 발광 다이오드일 수도 있고; 또한 하기 실시예에서의 구동 트랜지스터(MD), 제1 트랜지스터(M1), 제2 트랜지스터(M2) 및 제3 트랜지스터(M3)는 보람직하게 박막 전계 효과 트랜지스터(thin-film field-effect transistors)이고, 구체적으로 모두 N형 박막 전계 효과 트랜지스터이지만, 이에 한정하지 않으며, P형 또는 스위치 기능을 구현할 수 있는 기타 전자 소자, 예를 들어 트랜지스터일 수도 있으며, 당업자는 하기 실시예의 설명으로부터 기타 유형의 트랜지스터가 어떻게 작업하는지 알 수 있으며 , 따라서 본 발명에서 기타 유형의 트랜지스터를 반복하지 않는다. 이때, 제2 전압(VRST)의 전압값은 제1 전압(VDD)의 전압값보다 낮고, 제3 전압(VSS)은 대지 전압일 수 있다.
구동 트랜지스터(MD)는 하나의 제어전극 및 상기 제어전극에 의해 제어받으며 서로 턴온 또는 턴오프되는 두개의 피 제어전극을 포함하며, 그 중, 제어전극은 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극(G)이고, 두개의 피 제어전극은 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)이며, 제1 트랜지스터 내지 제3 트랜지스터(M1, M2, M3)는 유사하다. 제1 트랜지스터(M1)의 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)는 각각 상기 데이터선 및 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극(G)에 연결되고, 게이트 전극(G)은 제1 스캐닝선에 연결된다. 제2 트랜지스터(M2)의 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)는 각각 제1 전원선 및 구동 트랜지스터(MD)의 드레인 전극(D)에 연결되고, 게이트 전극(G)은 상기 제어선에 연결된다. 제3 트랜지스터(M3)의 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)는 각각 구동 트랜지스터(MD)의 소스 전극(S) 및 제2 전원선에 연결되고, 게이트 전극(G)은 상기 제2 스캐닝선에 연결된다. 구동 커패시터(CST)의 양단은 각각 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극(G) 및 소스 전극(S)에 연결된다. 발광 소자의 발광 다이오드(DOLED)및 그 자신의 유도 커패시터(COLED)는 구동 트랜지스터(MD)의 소스 전극(S) 및 상기 제3 전원선에 병렬 연결되고, 발광 다이오드(DOLED)의 음극은 상기 제3 전원선에 연결된다. 본 실시형태에 있어서, 제1 트랜지스터(M1), 구동 커패시터(CST) 및 구동 트랜지스터(MD)가 서로 연결된 노드를 NG라하고, 구동 커패시터(CST), 구동 트랜지스터(MD), 발광 소자 및 제3 트랜지스터(M3)가 서로 연결된 노드를 NO라고 한다.
도4a 및 도4b를 결부하면, 도3의 화소 회로(70)는 도4a에 도시된 실시예의 타이밍도에 근거하여 작동한다. 도4a도시된 타이밍도에서, 화소 회로(70)의 각 작동 주기를 4개 스테이지로 나눌 수 있다. 제1 스테이지에서, 화소 회로(70)의 작동 정황은 도4b와 같다. 제1 스테이지에서, 구동 커패시터(CST) 및 유도 커패시터(COLED)는 리셋된다. 구체적으로, 발사 제어 신호(VEM), 제1 스캐닝 신호(VSCAN1) 및 제2 스캐닝 신호(VSCAN2)는 높은 전기적 레벨이고, 이때 제1 트랜지스터(M1), 제2 트랜지스터(M2) 및 제3 트랜지스터(M3)는 턴온하고, 구동 커패시터(CST)양단, 즉 노드NG 및 NO는 각각 제1 트랜지스터(M1) 및 제3 트랜지스터(M3)를 통해 상기 데이터선에 이때 기입한 기준 전압(VREF) 및 제2 전압(VRST)까지 충전되며, 기준 전압(VREF)과 제2 전압(VRST)의 전압 차이는 구동 트랜지스터(MD)의 역치 전압(VTH)보다 크고, 즉VREF-VRST>VTH, 동시에 제2 전압(VRST)과 제3 전압(VSS)의 전압의 전압 차이는 발광 다이오드(DOLED)의 역치 전압보다 작다. 이때 구동 트랜지스터(MD)는 턴온 상태에 처하고 발광 소자는 발광하지 않으며, 구동 커패시터(CST)는 하나의 예설한 전압VREF-VREF2으로 리셋되고, 유도 커패시터(COLED)는 하나의 예설한 제2 전압VREF2-Vss으로 리셋된다. 그 중 VREF2는 상기 단계에서 노드(NO)의 전압이고, VSCAN2의 바이어스 설정으로 인하여 M3의 구동 전압은 비교적 크고, 드레인 전극- 소스 전극 전압(drain-source voltage)은 비교적 작으며, 노드(NO) 전압(VREF2)은 VRST과 비슷하다.
본 실시형태에 있어서, 제2 전압(VRST)과 제3 전압(VSS)을 같지 않게 설치하고 같지 않은 역치 전압의 트랜지스터를 협동하여, 제1 스테이지에서 각커패시터/각노드의 미리 충전하는 유연성을 향상한다. 하지만 이해할 수 있는 바로, 제2 전압(VRST)은 제3 전압(VSS)과 같은 전위일 수 있고, 전압 차이의 관계가 이상을 만족하기만 하면된다. 즉, 이때 제3 전원(65)은 생략할수 있으며, 발광 다이오드(DOLED) 및 유도 커패시터(COLED)는 이로하여 직접 제2 전원선에 연결될 수 있고, 제2 전원(60)은 이때 대지 전압을 출력할 수 있다. 따라서, 본 명세서 및 특허청구범위에서, 제3 전원(65)은 제2 전원(60)이 제공한 전압과 일치할 수 있다; 더 나아가, 제3 전원(65)과 제2 전원(60)은 동일한 전원을 가리킬 수 있으며, 즉 제2 전원선과 제3 전원선은 동일한선일 수 있으며, 그에 대해 구분하여 설명한것은 꼭 구분된 두개의 전원인 것으로 이해해서는 안되며 이로 인하여 본 발명에서 청구범위를 한정해서는 안된다.
도5a 및 도5b를 결부하면, 제2 스테이지에서, 화소 회로(70)의 작동 정황은 도5b과 같다. 제2 스테이지에서, 노드(NO), 즉 구동 커패시터(CST)와 구동 트랜지스터(MD)의 소스 전극(S)가 연결한 일단을 기준 전압(VREF)과 구동 트랜지스터(MD)의 역치 전압(VTH)의 차이까지 충전한다. 구체적으로, 발사 제어 신호(VEM), 제1 스캐닝 신호(VSCAN1), 제2 스캐닝 신호(VSCAN2)는 각각 높은 전기적 레벨, 높은 전기적 레벨, 낮은 전기적 레벨이고, 이때 제1 트랜지스터(M1)는 턴온하고, 제2 트랜지스터(M2)는 턴온하며, 제3 트랜지스터(M3)는 턴오프한다. 이때 구동 트랜지스터(MD)는 여전히 턴온 상태에 처하고, 상기 데이터선에 기입된것은 여전히 기준 전압(VREF)이며, 따라서 노드(NG)의 전압(Vg)은 기준 전압(VREF)에 유지된다.구동 트랜지스터(MD)가 턴온되므로하여, 제1 전압(VDD)은 구동 트랜지스터(MD)를 통해 점차 구동 커패시터(CST)에 충전되며, 노드(NO)의 전압(Vo)이 기준 전압(VREF)과 구동 트랜지스터(MD)의 역치 전압(VTH)의 차이（VREF-VTH）와 같을 때까지 충전하며, 이때 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극(G)과 소스 전극(S)의 전압 치이(VGS)는VTH이다. 만약 노드(NO) 전압(Vo)이 더 재차 커지면, 구동 트랜지스터(MD)를 턴오프하며, 따라서 노드(NO)의 전압(Vo)은 （VREF-VTH）로 유지된다. 이 단계에서 구동 트랜지스터(MD)는 턴온 및 최후의 턴오프 상태를 유지하고, 발광 소자는 여전히 발광하지 않는다.
제3 트랜지스터(M3)가 다이오드 연결 방식을 사용하는 것과는 다르게, 즉 제3 트랜지스터(M3)의 드레인 전극과 게이트 전극을 함께 연결하면, VTH를 플러스의 구동 트랜지스터(MD)로 보정할 뿐이고, 본 실시예에서, 두개의 노드NG 및NO를 각각 부동한 전위로 충전할 수 있고, 또한 드레인 전극과 게이트 전극을 함께 연결할 필요가 없으므로, 보정 역치를 마이너스의 구동 트랜지스터로 할 수 있다. 따라서, 상기 제2 스테이지의 보정 과정은 구동 트랜지스터(MD)의 역치 전압(VTH)의 수치에 추가 요구 사항이 없고, VTH는 플러스값일 수 있고 마이너스값일 수도 있다.
도6a 및 도6b을 결부하면, 제3 스테이지에서, 화소 회로(70)의 작동 정황은 도6b에 도시한 바와 같다. 제3 스테이지에서, 제2 트랜지스터(M2)를 턴오프하고 이로하여 제1 전원(VDD)과 구동 트랜지스터(MD)의 연결을 턴오프하며, 데이터 전압을 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극에 입력한다. 구체적으로, 발사 제어 신호(VEM), 제1 스캐닝 신호(VSCAN1), 제2 스캐닝 신호(VSCAN2)는 각각 낮은 전기적 레벨, 높은 전기적 레벨, 낮은 전기적 레벨이고, 이때 제1 트랜지스터(M1)는 턴온하고, 제2 및 제3 트랜지스터(M2, M3)는 턴오프하며, 따라서 구동 트랜지스터(MD)를 흐르는 전류는 없다. 이때 데이터선이 출력한 전압은 기준 전압(VREF)보다 높은 데이터 전압(VDATA)으로 변하고, 노드(NG)의 전압도 이로하여 VDATA로 상승한다. 노드(NG)의 전압 변화는 구동 커패시터(CST) 및 유도 커패시터(COLED)에 분담되여, 이때 노드(NO)의 전압 변화값(ΔV)은:
（VDATA-VREF）* [1/COLED1 / (1/CST1+1/COLED1)]
=（VDATA-VREF）* CST1/(COLED1+CST1)
그 중, CST1 및 COLED1는 구동 커패시터(CST) 및 유도 커패시터(COLED)의 정전 용량 값이다. 이때, 노드(NO)의 전압은（VREF-VTH）+ΔV이다. 구동 커패시터(CST)양단의 전압VST은:
VDATA-[（VREF-VTH）+ΔV]
= VDATA-[（VREF-VTH）+（VDATA-VREF）*CST1/(COLED1+CST1)]
= VTH+（VDATA-VREF）*COLED1/(COLED1+CST1)
도7a 및 도7b를 결부하면, 제4 스테이지에서, 화소 회로(70)의 작동 정황은 도7b에 도시한 바와 같다. 제4 스테이지에서, 발사 제어 신호(VEM), 제1 스캐닝 신호(VSCAN1), 제2 스캐닝 신호(VSCAN2)는 각각 높은 전기적 레벨, 낮은 전기적 레벨, 낮은 전기적 레벨이고, 이때 제1 트랜지스터 및 제3 트랜지스터(M1, M3)를 턴오프시키고, 제2 트랜지스터(M2)를 턴온시켜서, 구동 커패시터(CST)에 저장된 에너지의의 작용하에서, VGS은 VTH보다 크고, 따라서 구동 트랜지스터(MD)는 턴온된다. 이때 제1 전원(VDD)이 생성한 전류는 발광 다이오드(DOLED)를 흐름으로하여 발광하고 커패시터(COLED)를 흐른다. 제4 스테이지의 시작 단계에서, Vo은 전위가 비교적 낮고, 발광 다이오드(DOLED)는 꺼진 상태에 처하고, 따라서 전류는 대부분COLED를 흘러 지나 COLED에 충전되여, NO전위(VO)는 상승한다. 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극과 소스 전극의 전압 차이(VGS)는 CST양단의 전압에 의해 결정되고, 트랜지스터(M1)는 상기 단계에서 꺼진 상태에 처함으로하여, 전류가 턴온되지 않고, 따라서 CST양단의 전압은 일정하게 유지되며, 노드(NG)의 전위(VG)는 VO이 상승함에 따라 높아진다. 최종VO은 일정한 전위에까지 높아지고 안정하게 도달되며, 전원(VDD)에서 흘러나온 전류는, 모두 발광 다이오드(DOLED)에 흐른다. 배경기술에서 언급된 공식1로부터 알수 있다 싶이, 이때 발광 소자를 흐르는 전류는:
　IOLED=1/2*β(VTH+（VDATA-VREF）*COLED1/(COLED1+CST1)-VTH)2
=1/2*β((VDATA-VREF)*COLED1/(COLED1+CST1))2
상기 공식으로 알수 있는 바, 제4 스테이지에서 발광 소자를 흐르는 전류는 단지 데이터 신호(VDATA) 전후의 두개의 전압VREF 과 VDATA, 및 구동 커패시터(CST)와 유도 커패시터(COLED)의 정전 용량 값CST1과 COLED1에만 연관되며, 이로하여 역치 전압의 변화가 발광 소자를 흐르는 전류의 영햐을 줄인다. 도8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 4T1C구성은 전통적인 2T1C구성과 비하면, 같은 역치 전압(VTH)의 변화하에서, 전류의 변화가 뚜렷하게 낮아지고, 더 나아가 아주 좋게 디스플레이 패널(8)의 휘도의 불균일을 개선하였다.
도9를 결부하면, 도9는 본 발명 제2 실시예의 화소 회로(70')의 개략도이다. 화소 회로(70')과 제1 실시형태의 차이점은, 발광 소자와 병렬 연결된 부가 커패시터(CD)를 더 포함하고, 부가 커패시터(CD)는 유도 커패시터(COLED)의 정전 용량 값(COLED1)이 비교적 작을 경우, 유도 커패시터(COLED)와 병렬 연결한 정전 용량 값을 증가하여, 상기 병렬 연결한 정전 용량 값이 구동 커패시터(CST)의 정전 용량 값(CST)보다 훨씬 더 크게하여, 이로하여 제3 스테이지에서 데이터선의 전압이 VREF로부터 VDATA로 변할 경우, 노드(NO)의 전압 변화는 제1 실시형태에서 설명한 그에 인가된 전압을 계산하는 방식으로 계산을 행할 수 있다. 노드(NO)의 이때 전압 변화값(ΔV)은:
（VDATA-VREF）* [1/COLED1' / (1/CST1+1/COLED1')]
그 중, COLED1'은 유도 커패시터(COLED)와 커패시터(CD)의 병렬 연결한 정전 용량 값이다. 그 계산원리는 상술한 바와 유사하고, 그 작업 원리도 상술한 바와 유사하며, 여기에서 반복되지 않는다.
도10a을 결부하여, 도10a는 본 발명의 화소 회로(70)의 제2 실시예의 타이밍도이고, 이와 상기 제1 실시형태의 차이점은, 발사 제어 신호(VEM)는 제1 스테이지 내지 제4 스테이지에서 계속 높은 전기적 레벨를 유지하로, 이로하여 상기 화소 회로(70)가 이동율 보정을 행하도록 허락한다. 구체적으로, 제2 실시예의 타이밍도에서, 제1 및 제2 스테이지의 작업 과정은 제1 실시형태와 같고, 여기서 반복하지 않는다. 제3 스테이지에서, 화소 회로(70)의 작업 정황은 도10b에 도시한 바와 같이, 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터(M1, M2)를 턴온하고, 제3 트랜지스터(M3)를 턴오프한다. 제1 전원(VDD)은 구동 트랜지스터(MD)를 통해 노드(NO)에 충전하며, 충전 효률은 구동 트랜지스터(MD)의 이동율에 의해 결정된다. 구동 트랜지스터(MD)의 이동율이 높을 경우, 충전 효과는 높고, 노드(NO)는 하나의 비교적 높은 전압으로 충전되며, 구동 커패시터CST양단의 전압은 이로하여 작아진다; 구동 트랜지스터(MD)의 이동율이 낮을 경우, 노드(NO)는 하나의 비교적 낮은 전압으로 충전되며, 이로하여 이동율의 보정을 구현한다. 물론, 제3 스테이지의 길이도 보정의 정도를 결정한다. 상기 동태 보정 효과는 도11로부터 알수 있다 싶이, 전통적인 2T1C구성, 4T1C구성에 비하여 이동율의 변화 영향에 대해 비교적 양호하게 보정을 행할수 있다. 이해할 수 있는 바로는, 상기 제2 실시예의 화소 회로(70')는 상기 타이밍도의 구동 방식에도 적용된다.
본 발명의 설명에서, “제1 ”, “제2 ”는 설명 목적일 뿐, 상대적인 중요성을 나타내거나 암시하거나 또는 지시하는 기술적 특징의 수량을 함축하여 제시하지 않는다. 따라서, “제1 ”, “제2 ”이라고 한정한 특징은 명시적으로 또는 함축적으로 하나 도는 더 많은 상기 특징을 포함할 수 있다. 본 발명의 설명에서, 명확하고 구체적인 한정이 없는한,“복수”의 함의는 두개 또는 두개 이상이다.
본 발명의 설명에서, 명확하고 구체적인 한정이 없는한, “장착”, “서로 연결”, “연결”은 폭 넓게 이해해야 한다. 예를 들어, 고정 연결일 수 있고, 해체 가능한 연결일 수도 있으며, 또는 일체로 연결될 수도 있다; 직접 연결할 수도 있고, 중간 매체를 통하여 연결할 수도 있으며, 두개의 소자 내부의 연결 또는 두개의 소자의 상호 작용관계일 수도 있다. 당업자라면, 구체적인 상황에 따라 상기 용어가 본 발명에서의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
상기에서 기술한 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시형태일 뿐, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아닌 바, 무릇 본 발명의 정신 및 원칙내에서 행한 어떠한 보정, 균등 교체 및 개진 등은 모두 본 발명의 보호 범위내에 포함된다.

Claims (20)

  1. 구동 트랜지스터;
    제어전극이 하나의 제1 스캐닝선에 연결되고 두개의 피 제어전극이 하나의 데이터선과 상기 구동 트랜지스터의 제어전극에 각각 연결되는 제1 트랜지스터;
    제어전극이 하나의 제어선에 연결되고 두개의 피 제어전극이 하나의 제1 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 하나의 피 제어전극에 각각 연결되는 제2 트랜지스터;
    제어전극이 하나의 제2 스캐닝선에 연결되고 두개의 피 제어전극이 하나의 제2 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 다른 하나의 피 제어전극에 각각 연결되는 제3 트랜지스터;
    양단이 상기 구동 트랜지스터의 제어전극과 상기 다른 하나의 피 제어전극에 각각 연결되는 구동 커패시터; 및
    하나의 제3 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 상기 다른 하나의 피 제어전극사이에 병렬 연결된 발광 다이오드 및 하나의 유도 커패시터를 구비하는 발광 소자; 를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터, 제1 트랜지스터 내지 제3 트랜지스터는 모두 박막 전계 효과 트랜지스터인 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전원선에 의해 제공되는 제1 전압은 상기 제2 전원선에 의해 제공되는 제2 전압보다 큰 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 전압과 제2 전압의 차이는 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압보다 크고,
    상기 제2 전압과 상기 제3 전원선에 의해 제공되는 제3 전압의 차이는 상기 발광 다이오드의 역치 전압보다 작은 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 전압은 대지 전압인 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  6. 하나의 게이트 전극을 구비한 구동 트랜지스터;
    하나의 데이터선과 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극사이에 연결되고, 하나의 제1 스캐닝선에 연결되는 하나의 게이트 전극을 구비한 제1 트랜지스터;
    하나의 제1 전원선과 상기 구동 트랜지스터사이에 연결되고, 하나의 제어선에 연결되는 하나의 게이트 전극을 구비한 제2 트랜지스터;
    하나의 제2 전원선과 상기 구동 트랜지스터사이에 연결되고, 하나의 제2 스캐닝선에 연결되는 하나의 게이트 전극을 구비한 제3 트랜지스터;
    하나의 제3 전원선과 상기 구동 트랜지스터사이에 연결되는 발광 소자;
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 발광 소자사이에 연결되는 구동 커패시터; 및
    상기 발광 소자에 병렬 연결되는 부가 커패시터; 를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극과 소스 전극은 상기 제2 트랜지스터 및 상기 발광 소자에 각각 연결되는 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터의 드레인 전극과 소스 전극은 상기 데이터선 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 화소 회로.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 트랜지스터의 드레인 전극과 소스 전극은 상기 제1 전원선 및 상기 구동 트랜지스터에 각각 연결되는 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제3 트랜지스터의 드레인 전극과 소스 전극은 상기 구동 트랜지스터 및 상기 제2 전원선에 각각 연결되는 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 발광 소자는 양극이 상기 구동 트랜지스터에 연결되고 음극이 상기 제3 전원선에 연결되는 발광 다이오드를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제3 전원선에 의해 제공되는 전압은 대지 전압인 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 전원선에 의해 제공되는 제1 전압은 상기 제2 전원선에 의해 제공되는 제2 전압보다 큰 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 전압과 제2 전압의 차이는 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압보다 크고,
    상기 제2 전압과 상기 제3 전원선에 의해 제공되는 제3 전압의 차이는 상기 발광 다이오드의 역치 전압보다 작은 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로.
  15. 복수의 어레이로 배열된 청구항 제1항 또는 제6항에 따른 화소 회로;
    상기 제1 스캐닝선 및 제2 스캐닝선에 스캐닝 신호를 각각 제공하기 위한 스캐닝 구동 유닛;
    상기 제어선에 발사 제어 신호를 제공하기 위한 발사 제어 구동 유닛;
    상기 데이터선에 데이터 신호를 제공하기 위한 데이터 구동 유닛;
    상기 제1 전원선에 제1 전압을 제공하기 위한 제1 전원;
    상기 제2 전원선에 제2 전압을 제공하기 위한 제2 전원; 및
    상기 제3 전원선에 제3 전압을 제공하기 위한 제3 전원; 을 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  16. 청구항 제1항 또는 제6항에 따른 화소 회로에 적용되는 화소 회로의 구동 방법에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터는 하나의 역치 전압을 구비하고,
    상기 구동 방법은,
    상기 제1 트랜지스터 내지 제3 트랜지스터를 턴온시켜서, 상기 구동 커패시터에 저장된 전하를 상기 제1 트랜지스터 및 제3 트랜지스터를 각각 통과하여 상기 데이터선 및 제2 전원선에 방출하는 단계;
    상기 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 턴온시키고 제3 트랜지스터를 턴오프시켜서, 상기 데이터선은 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 구동 트랜지스터에 하나의 기준 전압을 출력하고, 상기 제1 전원선에 의해 제공되는 제1 전압이 상기 제2 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 통해, 상기 구동 트랜지스터의 제어전극과 하나의 피 제어전극 양단 전압이 상기 역치 전압에 도달할 때까지 상기 구동 커패시터에 충전하는 단계;
    상기 제1 트랜지스터를 턴온시키고, 제2 및 제3 트랜지스터를 턴오프시켜서, 상기 데이터선은 상기 기준 전압보다 큰 하나의 데이터 전압을 출력하고, 상기 구동 커패시터의 양단 전압이 상기 역치 전압과 다른 하나의 전압값의 합에 도달할때까지 충전되는 단계- 상기 다른 하나의 전압값은 상기 데이터 전압과 기준 전압의 차이에 관련됨-; 및
    상기 제1및 제3 트랜지스터를 턴오프시키고, 제2 트랜지스터를 턴온시켜서, 상기 구동 커패시터가 상기 구동 트랜지스터를 턴온하도록 구동하여 상기 제1 전압이 상기 발광 소자를 발광하도록 구동시키는 단계; 를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로의 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 구동 커패시터에 저장된 전하를 상기 제1 트랜지스터 및 제3 트랜지스터를 각각 통과하여 상기 데이터선 및 제2 전원선에 방출시키는 단계는,
    상기 데이터선에 의해 상기 기준 전압을 제공하고, 상기 제2 전원선에 의해 하나의 제2 전압을 제공하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제1 전압과 제2 전압의 차이는 상기 역치 전압보다 큰 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로의 구동 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 구동 커패시터에 저장된 전하를 상기 제1 트랜지스터 및 제3 트랜지스터를 각각 통과하여 상기 데이터선 및 제2 전원선에 방출시키는 단계는,
    상기 제2 전압과 상기 제3 전원선에 의해 제공되는 제3 전압의 전압차이가 상기 발광 소자의 역치 전압보다 작도록 하는 단계를 더 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로의 구동 방법.
  19. 청구항 제1항 또는 제6항에 따른 화소 회로에 적용되는 화소 회로의 구동 방법에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터는 하나의 역치 전압을 구비하고,
    상기 구동 방법은,
    상기 제1 트랜지스터 내지 제3 트랜지스터를 턴온시켜서, 구동 트랜지스터를 턴온시키고 상기 구동 커패시터 및 상기 발광 소자의 각자 양단의 전압을 리셋하는 단계;
    상기 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 턴온시키고, 제3 트랜지스터를 턴오프시켜서, 상기 데이터선이 하나의 기준 전압을 출력하여 상기 구동 커패시터, 구동 트랜지스터 및 발광 소자가 서로 연결된 제1 노드의 전압이 상기 기준 전압과 상기 역치 전압의 차이로 되는 단계;
    상기 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 턴온시키고, 제3 트랜지스터를 턴오프시켜서, 상기 데이터선이 상기 기준 전압보다 큰 하나의 데이터 전압을 출력하여, 구동 커패시터의 양단 전압이 상기 역치 전압과 다른 하나의 전압값의 합으로 되는 단계 - 상기 다른 하나의 전압값은 상기 데이터 전압과 상기 기준 전압의 차이에 관련됨-; 및
    상기 제1 트랜지스터 내지 제3 트랜지스터를 턴오프시키고, 제2 트랜지스터를 턴온시켜서, 상기 구동 커패시터를 사용하여 상기 구동 트랜지스터를 턴온하도록 구동하여, 상기 제1 전원선에 의해 제공되는 제1 전압이 상기 발광 소자를 구동하여 발광시키는 단계; 를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로의 구동 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 데이터선에 의해 상기 기준 전압을 제공하고, 상기 제2 전원선에 의해 하나의 제2 전압을 제공하며,
    상기 제1 전압과 제2 전압의 차이는 상기 역치 전압보다 크고, 상기 제2 전압과 상기 제3 전원선에 의해 제공되는 제3 전압의 전압 차이는 상기 발광 소자의 역치 전압보다 작은 것,
    을 특징으로 하는 화소 회로의 구동 방법.
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